Recombination dynamics in arrays of II-VI epitaxial quantum dots with Förster resonance energy transfer

Abstract

We report on time‐resolved photoluminescence (TR PL) studies of Förster resonance energy transfer (FRET) between epitaxial CdSe/ZnSe quantum dots (QDs). To prove the existence of FRET, we use two sheets of QD arrays, formed from CdSe insertions of different nominal thicknesses, which are separated by a ZnSe barrier of a variable width. The FRET mechanism manifests itself as acceleration of the PL decay of the energy‐donating QD sheet when the barrier width is decreased. The Förster radius of about 10.5 nm is determined by fitting TR PL data. Besides, our findings exhibit the inhomogeneous distribution of QD sizes within the QD arrays and the influence of FRET efficiency on recombination dynamics of forbidden exciton states. TR PL images showing the acceleration of PL decay of the energy‐donating QD array with decreasing the barrier width.

Ферстеровский резонансный перенос энергии с участием светлых и темных экситонов в массивах эпитаксиальных квантовых точек CdSe/ZnSe

“…Массивы таких КТ формиру-ются методом молекулярно-пучковой эпитаксии (МВЕ) посредством осаждения дробного количества монослоев (fractional monolayer, ML) CdSe в широкозонную матри-цу на основе ZnSe [1]. Недавно проведенные исследова-ния [2][3][4] показали, что ряд спектральных и временных особенностей спектров излучения Cd(Zn)Se/ZnSе КТ могут быть объяснены в рамках модели ферстеровского резонансного переноса энергии (Förster resonance energy transfer -FRET [5]). Этот нерадиационный механизм основывается на диполь-дипольном взаимодействии.…”

“…Эффектив-ность FREТ зависит от таких факторов как: расстройка от резонанса между уровнями донорных и акцептор-ных точек, величина дипольных моментов взаимодей-ствующих состояний, расстояние w между КТ (падает пропорционально w −6 ). Последний фактор приводит к тому, что FRET действует в массивах КТ с достаточно высокой плотностью (≥ 10 10 см −2 ) [4]. Теоретическое описание этого эффекта и необходимые ссылки могут быть найдены в работе [7].…”